Die Rolle von Spannungswandlern

Das Funktionsprinzip ist das gleiche wie beim Transformator und die Grundstruktur besteht ebenfalls aus dem Eisenkern sowie den Primär- und Sekundärwicklungen. Charakteristisch ist, dass die Kapazität klein und relativ konstant ist und im Normalbetrieb nahe am Leerlaufzustand liegt.
Die Impedanz des Spannungswandlers selbst ist sehr klein. Sobald die Sekundärseite kurzgeschlossen wird, steigt der Strom stark an und die Spule brennt durch. Aus diesem Grund ist die Primärseite des Spannungswandlers mit einer Sicherung verbunden und die Sekundärseite zuverlässig geerdet, um Personen- und Geräteunfälle zu verhindern, wenn die Isolierung der Primär- und Sekundärseite beschädigt ist und die Sekundärseite ein hohes Potenzial aufweist der Boden.
Spannungswandler zur Messung bestehen im Allgemeinen aus einer einphasigen Doppelspulenstruktur, und die Primärspannung ist die zu messende Spannung (z. B. die Netzspannung des Stromnetzes), die einphasig oder zweiphasig verwendet werden kann für drei Phasen in VV-Form angeschlossen werden. verwenden. Die im Labor verwendeten Spannungswandler verfügen häufig über mehrere Abgriffe auf der Primärseite, um den Anforderungen der Messung unterschiedlicher Spannungen gerecht zu werden. Der Spannungswandler zur Schutzerdung verfügt zusätzlich über eine dritte Spule, die als Dreispulen-Spannungswandler bezeichnet wird
Die dreiphasige dritte Spule ist zu einem offenen Dreieck verbunden, und die beiden vorderen Enden des offenen Dreiecks sind mit der Spannungsspule des Erdungsschutzrelais verbunden.
Im Normalbetrieb sind die dreiphasigen Spannungen des Stromnetzes symmetrisch und die Summe der dreiphasigen induzierten elektromotorischen Kräfte auf die dritte Spule ist Null. Sobald die einphasige Erdung erfolgt, verschiebt sich der Sternpunkt und zwischen den Anschlüssen des offenen Dreiecks entsteht eine Nullspannung, die das Relais aktiviert und so das Stromnetz schützt.
Wenn in der Spule eine Nullspannung auftritt, entsteht im entsprechenden Eisenkern ein magnetischer Nullfluss. Zu diesem Zweck verwendet dieser dreiphasige Spannungswandler einen Seitenjochkern (bei 10 kV und weniger) oder drei einphasige Spannungswandler. Bei dieser Art von Transformator ist die Genauigkeit der dritten Spule nicht hoch, sie erfordert jedoch bestimmte Übererregungseigenschaften (d. h. wenn die Primärspannung ansteigt, erhöht sich auch die magnetische Flussdichte im Eisenkern um ein entsprechendes Vielfaches, ohne dass Schäden entstehen).
Die Funktion des Spannungswandlers besteht darin, die Hochspannung im Verhältnis zum Einsatz von Schutz-, Messgeräten und Instrumentierungsgeräten in eine Standard-Sekundärspannung von 100 V oder weniger umzuwandeln. Gleichzeitig kann der Einsatz von Spannungswandlern die Hochspannung von Elektroarbeitern isolieren. Obwohl es sich beim Spannungswandler ebenfalls um ein Gerät handelt, das nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion arbeitet, ist sein elektromagnetischer Aufbauzusammenhang dem des Stromwandlers genau entgegengesetzt. Der Sekundärkreis des Spannungswandlers ist ein hochohmiger Stromkreis, und die Größe des Sekundärstroms wird durch die Impedanz des Stromkreises bestimmt.
Wenn die Sekundärlastimpedanz abnimmt, erhöht sich der Sekundärstrom, sodass der Primärstrom automatisch um eine Komponente zunimmt, um die elektromagnetische Gleichgewichtsbeziehung zwischen Primär- und Sekundärseite zu erfüllen. Man kann sagen, dass der Spannungswandler ein Spezialtransformator mit begrenzter Struktur und Verwendungsform ist. Einfach ausgedrückt handelt es sich um das „Erkennungselement“.